BASF'nin akü malzemeleri: elektrikli araçları gelecekte daha umut verici hale getirmek için küresel pazarlar geliştirmek
Akıllı şehir inşaatının ana hedeflerinden biri düşük karbon ve enerji tasarrufu sağlamaktır ve elektrikli ulaşım bu hedefe ulaşmamıza yardımcı olacak önemli çözümlerden biridir.
Uluslararası Enerji Ajansı, 2025 yılına kadar küresel yollardaki elektrikli araç sayısının mevcut 2 milyondan 70 milyona çıkacağını ve elektrikli araç kullanım maliyetinin geleneksel araçlarla aynı seviyeye düşeceğini tahmin ediyor. Şu anda Çin hükümeti, vergi indirimleri, araştırma sübvansiyonları ve ilgili düzenlemelerin getirilmesi gibi önlemlerle otomobil endüstrisini elektrik çağına sokuyor. Birleşik Krallık, Fransa, Norveç, Hindistan ve diğer bazı ülkeler önümüzdeki birkaç on yıl içinde yakıt motorlarını kullanımdan kaldırmayı planlıyor.
Bununla birlikte, enerji depolama yöntemlerinde paralel bir devrim olmadan bunların hiçbiri mümkün olmazdı.
Elektrikli araçların performansı büyük ölçüde bataryanın kalitesine bağlıdır.Belirli koşullar altında daha büyük kapasite, daha küçük boyut ve daha hafif, yani daha yüksek enerji yoğunluğuna sahip bataryalar, elektrikli araçların daha uzun seyir menziline ulaşmasını sağlayabilir.
Şu anda, Çin hükümeti aynı zamanda güç bataryası enerji yoğunluğu ve maliyeti için gereksinimlerini de güçlendiriyor. Yeni enerjili araç sübvansiyon standartlarının sürekli olarak sıkılaştırılması ve saf elektrikli binek araç sistemlerinin enerji yoğunluğu için sürekli artan gereksinimler, elektrikli araç endüstrisinde yüksek performanslı batarya malzemelerine olan talebin daha da artmasını teşvik edecektir.
Katot aktif malzemelerin teknolojik eğilimleri
Günümüzün elektrikli arabalarında çoğunlukla lityum iyon piller kullanılmaktadır. Pozitif elektrot aktif malzemesi, temel olarak pilin verimini, güvenliğini, güvenilirliğini, maliyetini, hizmet ömrünü ve boyutunu belirleyen pilin en önemli parçasıdır. İster küçük bir araba, ister bir SUV, bir otobüs veya bir kamyon olsun, pozitif elektrot aktif malzemesinin özellikleri aracın hızını, hızlanma performansını ve gücünü belirler.
1990'larda lityum kobalt oksit, lityum iyon pillerde kullanılan ilk katot malzemelerinden biriydi ve kobalt, bu nesil pillere mükemmel enerji yoğunluğu ve hizmet ömrü (döngü kararlılığı) sağladı.
Bununla birlikte, bir metal eleman olarak kobaltın tek kullanımı, batarya malzeme performansının daha da iyileştirilmesini sınırlar. Bilim adamları, kobaltın bir kısmını değiştirmek için malzeme sentezine nikel ve manganez veya nikel ve alüminyum ekleyerek, yalnızca pil malzemelerinin maliyetinin değil, aynı zamanda pilin şarj ve deşarj ve güvenlik performansının da iyileştirildiğini bulmuşlardır. Pazarın pil malzemelerine olan talebi arttıkça ve maliyetlere duyarlılık arttıkça, üçlü katot aktif malzemeler (nikel-kobalt-manganez veya nikel-kobalt-alüminyum üçlü) pil malzemesi pazarında giderek daha fazla ilgi görmeye başladı.
Son yıllarda elektrikli araç pazarı hızla gelişti ve batarya malzemelerine olan talep hızla arttı, aynı zamanda daha optimize edilmiş batarya maliyetleri, daha yüksek enerji yoğunluğu ve daha uzun kullanım ömrü gerektiriyor.
Bu zorluklar, üçlü malzeme pazarının gelişimini daha yüksek nikel içerikli nikel kobalt oksit yönünde yönlendirmiştir. Nikel elde edilmesi kobalttan daha kolay olduğu ve fiyatı ikincisinden çok daha düşük olduğu için, yüksek nikel katot malzemesindeki nikel içeriği artar ve kobalt içeriği azalır, bu da pil malzemesinin maliyetinin azaltılabileceği anlamına gelir. Aynı zamanda, üçlü malzemelerin üç ana unsuru arasında nikel, batarya malzemelerinin enerji yoğunluğunu büyük ölçüde artırabilir, aynı kilovat saatlik elektriği elde etmek için gereken batarya malzemesi miktarını azaltabilir ve böylece batarya maliyetlerini daha da düşürür.
Yüksek nikel katot malzemesinin enerji yoğunluğundaki artış aynı zamanda pilin menzilinin büyük ölçüde artırılabileceği anlamına gelir ki bu da bunun bir başka önemli avantajıdır.
Büyük resmi görmek için tıklayın
Ancak nikel içeriği% 80'i aştığında, malzemenin kararlılığı ve yüzey aktivitesinin nasıl dengeleneceği çok önemli hale gelir. En yüksek nikel içeriği aynı zamanda nikel-kobalt oksit katot malzemeleri için en büyük zorluktur Mükemmel kaplama teknolojisi, doping teknolojisi ve yüzey son işlem teknolojisi, yüksek kaliteli yüksek nikel katot malzemelerinin anahtarı haline gelmiştir.
BASF, lider kaplama, doping ve yüzey işleme teknolojisi aracılığıyla daha yüksek enerji yoğunluğu, daha avantajlı fiyat, pozitif elektrot aktif malzemesinin daha güvenilir performansının geliştirilmesi ve üretilmesine kendini adamıştır, BASF% 80'den fazla nikel içeriği üretti. Nikel aktif malzemeler daha yüksek enerji yoğunluğu, daha iyi stabilite, daha uzun ömür ve daha optimize edilmiş maliyet elde etti. Aynı zamanda, müşterilerin ihtiyaçlarına göre müşterilerin pazar gelişimini desteklemek için daha kaliteli özelleştirilmiş ürünler ve uygulama araştırma ve geliştirme programları sağlayabilir.
BASF'nin Şangay İnovasyon Parkı'ndaki araştırmacılar, atmosfer odasına küçük test pilleri yüklüyor
Araştırmacılar, test için alüminyum folyo üzerine katot malzemesi bulamacını kaplıyor
Aynı zamanda BASF, lityum açısından zengin manganez bazlı aktif malzemeler ve tamamen katı haldeki pil malzemeleri dahil olmak üzere elektrikli araçlar için yeni nesil batarya malzemelerinin inovasyonunu ve araştırmasını her zaman aktif olarak destekledi. BASF ve Amerika Birleşik Devletleri'nin farklı malzeme türleri üzerinde patentli teknoloji işbirliği, katı malzeme temel araştırması ve elektrolitlerin kimyasal reaksiyon mekanizmasının anlaşılması üzerine Argonne Laboratuvarı, BASF'nin yeni nesil pil malzemelerinin araştırmalarında voltaj zayıflaması ve metal çözünmesi gibi sorunları çözmesini sağlıyor. Önde gelen bir kenara sahip olun.
"Hedefimiz, orta büyüklükteki bir arabanın menzilini 2025 yılına kadar tek bir şarjla ikiye katlamak, mevcut 300 kilometreden 600 kilometreye çıkarmak. Bataryanın boyutu yarıya indirilecek ve hizmet ömrü uzatılacak ve en önemlisi tamamen uzatılacaktır. BASF Batarya Malzemeleri kıdemli başkan yardımcısı Dr. Jianfeng Lou, "Tam şarj olma süresinin 15 dakikaya kısaltılması bekleniyor, tam da bir fincan kahvenin tadını çıkarma zamanı."
Küresel yerleşim, BASF, güç bataryası malzemelerinin geliştirilmesine öncülük ediyor
Batarya malzemeleri pazarında güçlü bir rakip olarak BASF, dünyanın tüm büyük kıtalarında - Şanghay, Çin, Ludwigshafen, Almanya, Illyria, Ohio ve Beech, ABD - araştırma merkezleri, pilot hat projeleri ve üretim üsleri kurdu. Wood City, Battle Creek City, Michigan, Onoda ve Kitakyushu City, Japonya ve kısa süre önce Finlandiya, Harjavarta'da duyurulan yeni üretim tesisi.
BASF Şangay İnovasyon Parkı, yüksek performanslı pil malzemeleri geliştiriyor
BASF, 2017 yılında Asya'daki üretim kapasitesini başarıyla artırdı ve Onoda tesisi şu anda dünyanın önde gelen yüksek nikel katot aktif malzemeleri üretim kapasitesine sahip.
Mart 2018'de BASF ve Toda Industries, Kuzey Amerika'da BASF Toda America Co., Ltd.'yi kurdu.Şirket, BASF tarafından kontrol ediliyor ve Elyria, Ohio ve Battle Creek, Michigan'da yüksek enerjili nikel, kobalt ve manganez üretip satacak. (NCM) ve Nikel Kobalt Alüminyum (NCA) malzemeleri. Bu işbirliği, BASF'nin önemli küresel müşterilerin ihtiyaçlarını karşılamak için Kuzey Amerika'da stratejik tedarik ve yenilikçi katot malzemeleri üretmesini sağlıyor.
En son Avrupa yatırımı ve Rusya'nın Norilsk Nikel Şirketi ile metalik nikel ve kobalt tedarikine ilişkin uzun vadeli işbirliği sayesinde BASF, benzersiz, güvenilir ve istikrarlı bir metal hammadde tedarikine sahip olacak ve Avrupalı müşterilerin ihtiyaçlarına hızlı yanıt verecek.
Aynı zamanda BASF ve Sinopec, birkaç gün önce Çin'de yenilikçi batarya malzemelerinin geliştirilmesi için fırsatları ortaklaşa keşfedeceklerini duyurdular.Bu güçlü kombinasyon aynı zamanda her iki tarafın da Çin pazarına önem ve güven vermesi anlamına geliyor.
Şu anda BASF, önde gelen teknoloji ve çıktıyla dünyanın önde gelen yüksek enerji yoğunluklu katot malzemesi tedarikçisi haline geldi ve ürünleri, dünyanın önde gelen otomotiv ana çerçeve üreticilerinin üretim platformlarında yaygın olarak kullanılıyor.
Jianfeng Lou, Elektrikli araçlar gelecekteki ulaşımın vazgeçilmez bir parçası olacak dedi. Malzemelerin araştırılması ve geliştirilmesinden elektrikli araçların son inişine kadar, tüm endüstri zinciri bu döngüde ilgili hedefler için çalışıyor. BASF, elektrikli taşımacılığın hızlı gelişimini sağlam bir şekilde destekliyor.Küresel dağıtım ve istikrarlı hammadde tedariki sayesinde, müşterilere teknolojik olarak gelişmiş ürünler, yerelleştirilmiş üretim, istikrarlı tedarik ve yakındaki müşteri teknik hizmetleri ve tüm endüstriyel zincir sağlayabileceğiz. Birlikte, elektrikli taşımacılığın geleceğini şekillendirin. "
* Bu makale ilk olarak "China Business News Weekly · BASF Special" da yayınlandı.
